声学时空中的质量粒子：涌旋动力学与被动引力

我展示了质量粒子动力学可以由作用于理想流体中势流的弱球形外部扰动来模拟。有效拉格朗日函数的形式为mc^2L(U^2/c^2)，其中U是粒子相对于流体的速度，c为声速。这可以作为达尔金原理中涌旋惯性的一个模型，其中m充当惯性质量，同时也是类比引力中的被动引力质量。m取决于粒子类型和固有结构，而L是普适的：对于D维粒子，L与超几何函数F(1,1/2;D/2;U^2/c^2)成正比。粒子在类比引力场中以相同方式下落，独立于其内部结构，从而满足弱等价原理。对于D≤5的情形，所有粒子在U接近c时都具有相对论极限，其获得的能量和动量趋于发散。对于D≤7，标准声学度规的零测地线可解我们的运动方程。有趣的是，对于D=4，动力学几乎是洛伦兹的。粒子可以说遵循一种类Finslerian的广义声学度规的测地线，这种度规与标准声学度规共享相同的零测地线。在涡旋几何中，ergosphere自动成为静止极限。就像在现实世界中一样，在"黑洞"几何中，圆形轨道在某一半径之外不存在，该半径位于视界之外。存在一种自然的反物质定义；我描述了一种模拟粒子真空，其上下文中可以讨论诸如粒子 Hawking 辐射等问题。